傅立叶变换公式

21
傅傅傅傅傅傅傅 傅傅傅傅傅傅傅傅 傅傅傅傅傅傅傅傅 () () () () F ft ft F 称称 称称称 称称 称称称称 1 1 () [()] () 2 j t ft FT F F e d dt e t f t f FT F t j ) ( )] ( [ ) (

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傅立叶变换公式. 傅立叶正变换公式. 傅立叶反变换公式. §3.5 常用非周期信号的频谱. 1. 矩形脉冲信号 已知矩形脉冲信号 g(t), 其表示式为 其中, E 为脉冲幅度, τ 为脉冲宽度。. 因为 为一实函数 , 通常可用一条 曲线同时表示幅度谱及相位谱. 其幅度谱和相位谱分别为. 2. 单边指数信号. 设单边指数函数表示式为 或写作. 得 其中. 单边指数信号的波形 , 幅度谱 及相位谱 如图所示。. 3. 双边奇指数信号. 已知双边奇指数信号表示式为 - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 傅立叶变换公式

傅立叶变换公式傅立叶正变换公式

傅立叶反变换公式

( ) ( )

( ) ( )

F f t

f t F

称为 的频谱,称为 的原函数。

1 1( ) [ ( )] ( )

2j tf t FT F F e d

dtetftfFTF tj )()]([)(

Page 2: 傅立叶变换公式

§3.5 常用非周期信号的频谱

1. 矩形脉冲信号已知矩形脉冲信号 g(t), 其表示式为

其中, E 为脉冲幅度, τ 为脉冲宽度。

)(tg2/tE

2/0 t

/ 2

/ 2( ) ( ) j t j tF g t e dt Ee dt

Page 3: 傅立叶变换公式

22 sin E

0

E)(tg

t2

2

2 2

E

)(F

04

46

因为 为一实函数 , 通常可用一条 曲线同时表示幅度谱及相位谱 .

)(F )(F

)( 2 aSE

Page 4: 傅立叶变换公式

其幅度谱和相位谱分别为

)()( 2 aSEF

)(

)12(240 nn

)22(2)12(2 nn

,2,1,0n

Page 5: 傅立叶变换公式

2. 单边指数信号• 设单边指数函数表示式为

• 或写作)(tf

0,0 te t

00 t

0)()( tuetf t

Page 6: 傅立叶变换公式

dteedtetfF tjttj

0

)()( 得

其中

)()(1

)(

jeFj

F

)()( arctg

22

1)(

F

Page 7: 傅立叶变换公式

0

1)(tf

t 0

)(F1

0

)(

2

2

• 单边指数信号的波形 , 幅度谱 及相位谱 如图所示。

)(tf )(F)(

Page 8: 傅立叶变换公式

3. 双边奇指数信号• 已知双边奇指数信号表示式为

• 其中 ,频谱函数为

)(tf 0te t 0 te t

0dtetfF tj

)()(

dteedtee tjttjt

0

0

Page 9: 傅立叶变换公式

• 其幅度谱及相位谱为

jjF 11)(

22

2)(

F

)( 02

02

222

j

Page 10: 傅立叶变换公式

上图为双边奇指数信号的幅度谱及相位谱

0

)(

2

2

0

1

1

)(tf

t

te

te0

)(F

1

Page 11: 傅立叶变换公式

5 钟形脉冲的频谱)(tf

2( )t

Ee t

其频谱仍然是钟形信号2( )

2( )F E e

t

( )f t

0

E

E

e

0

E

E

e

( )F

2

Page 12: 傅立叶变换公式

§3.5 奇异函数的傅立叶变换 Fourier transform of singularity signals

1.Impulse signal 单位冲激函数 单位冲激函数的傅立叶变换为

由冲激函数的抽样特性可知,上式右边积分为 1 ,故 。

dtetF tj

)()(

1)( F

Page 13: 傅立叶变换公式

• 单位冲激函数的频谱在整个频率域内等于一个常数 .

• 在整个频率域中频谱是均匀的,这个频谱常被称为“均匀谱”或“白色谱” 。

1

0

)(F)(t

0 t

)1(

Page 14: 傅立叶变换公式

2. Unit direct current signal 单位直流信号

ttf 1)(

2

1

)(2

1

)(2

1)]([1

de

deFFT

tj

tj

[1] ( ) 2 ( )FT F

Page 15: 傅立叶变换公式

单位直流信号及其频谱

)(tfE

t

)(FE2

•直流信号的傅立叶变换是位于 的一个冲激函数。0

直流信号的频谱分量只有 0 频率分量。

Page 16: 傅立叶变换公式

3.Sgn(t) 符号函数 符号函数定义为

将 sgn(t) 看成是双边奇指数函数当 时的极限,那么它的频谱应该是双边奇指数函数当 时的极限,即

sgn 01 t

01 t0

0

j

jF

22lim)(

220

Page 17: 傅立叶变换公式

2

)( F

)( 02

02

)sgn(t

1

10 t

)(F

0

Page 18: 傅立叶变换公式

4.Unit step 单位阶跃函数 单位阶跃函数可以看作是直流信号与符

号函数的叠加,即

两边进行傅立叶变换,则有)sgn()( 2

121 ttu

)sgn()( 21

21 tFTFTF

j1)(

Page 19: 傅立叶变换公式

)(tu

1

0 t 0

)(F

0可以看出,在 u(t) 的频谱中除了包含在的冲激函数外,还有许多高频分量。

Page 20: 傅立叶变换公式

5. Unit doublets 单位冲激偶 单位冲激偶的傅立叶变换:

je

dtetF

ttj

tj

0|)(

)(')(

nn jtFT )()]([ )

同理:

Page 21: 傅立叶变换公式

HW: 8, 9, 13(2) (3)